海气相互作用对“格美”台风发展的影响研究

西北太平洋是全球唯一一年四季都有热带气旋生成的海域,同时,我国沿海紧临该海域,是受热带气旋影响最为严重的国家之一。本文通过建立海气耦合模式,以西北太平洋西边界流系源区为研究区域,通过对"格美"台风的数值模拟结果分析,研究海气相互作用对热带气旋发展的影响,对提高台风的数值模拟及预报水平有重要意义。研究表明:耦合作用引起的海表面温度(SST)降低减弱了台风强度,在模拟前期与实况台风强度更为吻合,在后期弱于实况,而台风移动路径受耦合作用的影响不大。台风移动速度及强度决定了SST降温幅度,降低幅度最大可达4℃以上,但SST对大气的响应具有一定的滞后性,SST下降区在台风移动方向上落后于高风速区。台风中心附近大风的抽吸及挟卷作用引起深层低温海水上涌使得SST降低,该冷尾过程至少持续54小时以上。SST的改变决定了热通量的输送,在SST不变的情况下,近地面层风速影响了热通量的分布。垂直上升对流的加强、减弱与台风强度息息相关,42小时之前不断加强的上升对流运动是台风达到最强的原因,此后下沉运动不断加强,导致台风强度减弱。耦合作用增加台风内部涡度的非对称性,但减弱了中心涡度向高层扩展趋势,这可能是耦合作用通过热力因子间接影响动力结构的途径。

论中尺度运动对大尺度模式网格平均的次网格垂直通量的影响

较系统地阐述了中尺度运动对大尺度模式网格平均的次网格通量的影响方式和作用机制 ,提出了在大尺度模式中参数化次网格中尺度通量和地表次网格通量中尺度加强的思想方法 ,初步分析了这些参数化方法的缺陷和局限性 ,对几个在参数化中尺度通量和地表次网格通量中尺度加强时应重点考虑的关键因子提出了建议。最后 。

南海中尺度涡上海面热通量异常的季节变化

利用1999—2009年基于卫星观测反演的湍流热通量数据,并结合最新的涡旋数据集,通过合成分析的方法研究了南海涡旋导致的湍流热通量异常的季节差异及形成机理。结果表明,涡旋引起的热通量异常的水平分布表现出明显的季节差异,与涡旋导致的海表温度(SST)异常的分布特征相一致:在冬季表现为非中心对称(类似于偶极子)分布特征,而夏季则为中心对称(类似于单极子)分布特征。在涡旋内部旋转流场的作用下,因南海在不同季节其背景SST的分布不同,使得涡旋导致的热平流异常也显著不同,进而使得伴随涡旋的SST异常分布表现为单极型和偶极型。在SST异常的作用下,海面热通量异常分布也表现出相似的分布特征和季节差异。进一步分析发现,涡旋引起的热通量异常与SST异常呈线性关系,且两者的线性拟合斜率也表现出显著的季节变化:冬季的拟合斜率大于夏季。通过分析背景场的季节特征发现,背景风速和海气温差的季节差异是造成拟合斜率季节变化的主要原因。